KR20000065945A - 칼라음극선관의 형광막 구조 및 형성방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 칼라음극선관의 스크린 특성을 향상시키기 위한 칼라음극선관의 형광막 구조 및 형성방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 적 형광체층과 패널 사이에 적 필터층을 형성하여 적 형광체층의 발광 영역 이외의 파장에 대해 광을 선택적으로 흡수하도록 하며, 청 형광체층과 패널의 사이 및 녹 형광체층과 패널의 사이에 청색 안료를 주로 하여 2색 이상으로 조성된 혼합 필터층을 형성하여 청 형광체층 및 녹 형광체층의 발광 영역 이외의 파장에 대해 광을 선택적으로 흡수하도록 한 것을 특징으로 하며,

이에 따라, 적 필터층 및 혼합 필터층에 의한 콘트라스트 특성의 향상, 혼합 필터층에 의해 녹색 발광색의 주파장 영역이 단파장 영역으로 이동함에 따른 색순도의 향상, 안료를 부착하지 않은 형광체를 사용함에 따른 휘도 특성의 향상을 함께 구현할 수 있으며, 공정이 단순화되어 제조원가 절감 및 생산성 향상을 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

칼라음극선관의 형광막 구조 및 형성방법{Structure and method manufacturing phosphor layer in color CRT}

본 발명은 칼라음극선관의 형광막에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크린의 콘트라스트 특성, 휘도 특성, 색순도를 향상시키기 위한 형광막 구조 및 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로, 칼라음극선관은 전자총으로부터 방사된 전자빔이 패널 내면에 형성된 형광막을 타격·화상을 구현하는 기기로서, 최근에는 화면이 대형화, 고정세화되면서 보다 향상된 휘도 특성 및 콘트라스트 특성이 요구되고 있으며, 이를 위한 노력들을 기울이고 있다.

예를 들면, 외광에 대한 광반사를 줄여 콘트라스트 특성을 높게 얻기 위하여 광투과율이 36∼55% 정도인 다크 글라스를 사용하는 방안이나, 형광체 입자 표면에 같은 색의 무기 안료를 부착시킨 형광체를 사용하여 형광막을 형성하는 방안이나, 블랙매트릭스막이 형성된 글래스 패널과 3색 형광체층의 사이에 동색 계열의 3색 필터층을 형성하여 선택 투과 특성을 향상시키기 위한 방안 등이 있다.

이 중 다크 글라스를 사용하여 패널을 형성한 칼라음극선관의 경우에는 광투과율이 낮아 콘트라스트 특성에는 유리하지만 반면에 형광막에서의 발광도 패널에 흡수되므로 휘도 특성이 저하되는 문제가 있다.

안료가 부착된 형광체를 사용하여 형광막을 형성한 칼라음극선관의 경우에는 안료에 의해 외광이 흡수되기 때문에 콘트라스트는 향상되지만 형광막 형성시 형광체 입자가 여러 층으로 중첩되므로 형광체 입자에서의 발광의 일부가 안료에 흡수되어 휘도 특성이 저하되며, 안료 입자가 전자빔의 형광체 코아에 충돌하는 것을 방해하여 휘도 저하가 발생되는 문제가 있다.

이러한 문제점을 개선한 것으로 도 1과 같은 3색 필터층을 형성한 형광막이 있다.

도 1에 제시된 3색 필터층을 형성한 형광막을 종래 칼라음극선관 형광막의 한 예로서 설명한다.

이 3색 필터층을 형성한 형광막은 블랙매트릭스(2)가 형성된 패널(1) 상면에 3색 필터층(3R)(3G)(3B)이 형성되며, 그 위에 3색 형광체층(4R)(4G)(4B)이 형성된 것이다.

즉, 광투과율이 70∼85%인 패널(1)에 3색 형광체와 같은 색의 적, 녹, 청의 3색 필터층(3R)(3G)(3B)을 형성하고, 그 위에 3색 필터층(3R)(3G)(3B)의 각 색에 부합되는 적, 녹, 청의 3색 형광체층(4R)(4G)(4B)을 형성하여 완성된다.

이때, 3색 필터층(3R)(3G)(3B)은,

폴리비닐알코올(PVA)과, 중크롬산나트륨(SDC) 또는 중크롬산암모늄(ADC) 등의 감광액에 미립자 안료를 분산한 슬러리를 도포하고 건조한 후 도면상에 도시되지 않은 섀도우마스크를 끼워 자외선으로 노광하고 현상하여 형성하는 방법이나,

폴리비닐알코올(PVA)과, 중크롬산나트륨(SDC) 또는 중크롬산암모늄(ADC) 등의 감광액을 도포·건조한 후 도면상에 도시되지 않은 섀도우마스크를 끼워 자외선으로 각 필터층이 형성될 부위를 노광하여 광경화시키고 현상하여 PVA층을 형성한 다음 이 막위에 녹 필터 분산액을 도포·건조한 후 과산화수소수 등의 산화수로 에칭 처리하여 녹 필터층(3G)을 형성하며, 동일한 방법으로 적, 녹, 청의 3색 필터층(3R)(3G)(3B)을 형성하는 방법이나,

패널(1) 내면에 블랙매트릭스(2)를 형성하고 그 위에 포토레지스터를 도포한 후 녹 필터층(3G)이 형성될 부분을 제외한 부분을 노광하여 광경화시키고 현상한 다음 그 상면에 녹 필터 슬러리를 도포한 후 에칭 처리하여 녹 필터층(3G)을 형성하며, 동일한 방법으로 적, 녹, 청의 3색 필터층(3R)(3G)(3B)을 형성하는 방법 등에 의해 형성 가능하다.

도면상의 미설명 부호 5는 전자빔의 후방향 이탈 방지 및 후방향으로 발산되는 광을 전방향으로 반사하기 위한 알루미늄막이고, 6은 스크린의 콘트라스트 향상을 위한 착색 코팅층 또는 착색 필름막이다.

이와 같이, 칼라음극선관의 형광막에 3색 필터층(3R)(3G)(3B)을 적용하게 되면 안료 부착 형광체를 사용한 칼라음극선관에 비해 콘트라스트 및 휘도를 10∼20% 정도 향상시킬 수 있게 된다.

일본 특개평 9-27284에 의하면 3색 필터층(3R)(3G)(3B)은 대응한 3색 형광체층(4R)(4G)(4B)의 최대 발광 스펙트럼 파장의 약 ±20㎚ 범위에 있는 파장의 광에 대하여 최대의 투과율을 가지며 그 외의 광 파장영역에 대하여는 상대적으로 낮은 투과율을 가지므로 음극선관의 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있음을 제안했고, 실제로 도 2에 도시된 바와 같이 적, 녹, 청의 형광체층(4R)(4G)(4B)의 발광영역에 대한 각 필터층(3R)(3G)(3B)의 발광영역은 각 형광체의 최대 발광영역에서 효과적인 투과율을 가지는 스펙트럼을 가지고 있다.

구체적으로, 청 필터층(3B)의 경우는 청 형광체층(4B)의 발광영역 중 최대 발광영역인 450㎚에서 70% 정도의 투과율을 가지며, 적 필터층(3R)의 경우는 적 형광체층(4R)의 발광영역 중 최대 발광영역인 625㎚부근에서 60% 정도의 투과율을 가지고, 녹 필터층(3G)의 경우는 녹 형광체층(4G)의 발광영역중 최대 발광영역인 535㎚부근에서 70% 정도의 투과율을 가짐을 알 수 있다.

그러나 이러한 종래 기술에서 각각의 형광체에 대하여 각각의 필터를 형성하게 되면 콘트라스트 특성 및 휘도 특성은 약 10∼20% 정도 향상되지만 패널 내면에 각 필터층을 형성하기 위한 필터 형성용 전용장치 및 다수의 필터 형성 공정이 필요하므로 비용 상승은 물론 생산성이 크게 저하되는 문제가 있다.

또한, 녹색 영역이나 청색 영역에는 녹색 혹은 청색의 단색 필터층만을 형성시키고 적색 영역에는 적필터층이나 안료부착형 형광체층만을 형성시킬 경우에는 녹색 형광체가 청필터층에 의해 칼라가 진한쪽으로 이동되어 녹색 형광체 발광 효율이 크게 저하되므로 휘도 및 콘트라스트 향상 효과가 적으며, 음극선관 동작시 전류량이 녹색 영역에 많이 걸리게 되어 전류비 불균형에 의한 녹색 음극의 수명이 단축되므로 결과적으로 음극선관의 수명이 단축되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 형광막 형성공정을 단순화함과 아울러 스크린의 콘트라스트 특성, 휘도 특성, 및 색재현성을 향상시키기 위한 칼라음극선관의 형광막 구조 및 형성방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 칼라음극선관의 형광막 단면도이고,

도 2는 도 1에 적용되는 각 필터층 및 각 형광체층의 반사스펙트럼을 나타낸 그래프로서,

도 2a는 청 필터층과 청 형광체층의 반사스펙트럼 그래프이고,

도 2b는 적 필터층과 적 형광체층의 반사스펙트럼 그래프이고,

도 2c는 녹 필터층과 녹 형광체층의 반사스펙트럼 그래프이고,

도 3은 본 발명에 따른 혼합 필터층의 반사스펙트럼 및 도 2에서 청 필터층, 녹 필터층의 반사스펙트럼을 발췌하여 나타낸 그래프이고,

도 4는 본 발명에 따른 각 필터층의 형성공정도이고,

도 5는 본 발명에 따른 칼라음극선관의 형광막 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 칼라음극선관의 색구현성을 CIE 색좌표를 통해 종래품과 비교한 그래프이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 패널 2 : 블랙매트릭스

3R : 적 필터층 3r : 적 필터 슬러리

3GB : 혼합 필터층 3gb : 혼합 필터 슬러리

4R : 적 형광체층 4G : 녹 형광체층

4B : 청 형광체층 5 : 알루미늄막

6 : 착색 코팅층 또는 착색 필름막

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 칼라음극선관의 형광막 구조는, 소정의 광투과율을 가진 패널 상면에 외부광 흡수층인 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 블랙매트릭스가 형성된 패널의 상면에 발광 화소인 적, 녹, 청의 형광체층이 형성된 칼라음극선관의 형광막에 있어서:

(1) 상기 적 형광체층과 상기 패널 사이에는 상기 적 형광체층의 발광 영역 이외의 파장에 대해 광을 선택적으로 흡수하는 적 필터층이 형성되며;

(2) 상기 청 형광체층과 상기 패널의 사이 및 상기 녹 형광체층과 상기 패널의 사이에는 파장 450㎚와 535㎚에서의 광투과율이 60% 이상이 되도록 적색과 녹색 중 적어도 하나와 청색이 혼합된 적어도 2색 이상의 혼합 필터층이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 적 형광체층 및 상기 청 형광체층은 안료가 부착되지 않은 형광체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 패널 내/외면 중 어느 일면에는 착색 코팅층 또는 착색 필름막이 형성된 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 패널의 광투과율은 40∼85%인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 칼라음극선관의 형광막 형성방법은, 소정의 광투과율을 가진 패널 내면에 외부광 흡수층인 블랙매트릭스, 광 선택투과 특성을 가진 필터층, 화소를 이루는 형광체층을 순차적으로 형성하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법에 있어서:

(1) 상기 패널 내면에 포토레지스터막을 형성한 후 적색 안료를 수분산시킨 적색 안료 분산액을 그 위에 도포하고 에칭하거나, 상기 적색 안료를 수분산시킨 적색 안료 분산액을 포함한 적필터 슬러리액을 상기 패널 내면에 도포하고 노광·현상하는 방법 중 선택된 어느 하나로 적 필터층을 형성하는 단계;

(2) 상기 적색 안료 또는 녹색 안료 중 적어도 하나와 청색 안료를 수분산시킨 혼합안료 분산액을 포함한 혼합 필터 슬러리액을 상기 패널 내면에 도포하고 노광·현상하여 혼합 필터층을 형성하는 단계; 및

(3) 상기 적 필터층의 상면에는 적 형광체층을 형성하고, 상기 혼합 필터층의 상면에는 청 형광체층 및 녹 형광체층을 교번으로 형성하는 단계를 포함한다.

바람직하기로, 상기 적색 안료는 산화철(Fe₂O₃)을 포함하며; 상기 녹색 안료는 코발트그린(ZnO-TiO₂-NiO-CoO)을 포함하고; 상기 청색 안료는 코발트블루(CoO-Al₂O₃)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 적색 안료, 녹색 안료, 및 청색 안료는 입경이 100㎚ 이하의 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 적색 안료 분산액에는 상기 적색 안료가 5∼25wt%의 함량비로 첨가되며; 상기 혼합안료 분산액에는 상기 청색 안료 및 상기 녹색 안료가 5∼20wt%의 함량비로 첨가된 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 적 형광체층 및 상기 청 형광체층은 안료가 부착되지 않은 형광체를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 패널은 광투과율이 40∼85%인 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 칼라음극선관의 형광막을 형성함에 있어 필터 형성공정을 줄일 수 있으므로 제조 공정이 단순화되어 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 혼합 필터층에 의해 녹색 발광색의 주파장 영역을 단파장 영역으로 이동시킬 수 있으므로 녹색 재현성을 높일 수 있으며, 적 필터층 및 혼합 필터층에 의한 고 콘트라스트 특성의 구현, 무안료의 적 형광체층 및 청 형광체층에 의한 고 휘도 특성의 구현이 모두 가능해지는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 칼라음극선관의 형광막 구조 및 형성방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 기술은 형광막의 발광에 의한 색구현 방식을 채택한 여러 가지 영상표시 제품에 적용할 수 있다.

따라서, 설명에 사용되는 도면은 특정한 칼라음극선관의 형광막에 관한 것이 아니고 형광막의 발광에 의한 색구현 방식을 채택한 다양한 칼라음극선관에 착안한 도면이다.

또한, 설명에 사용되는 도면에 있어서 도 1과 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 혼합 필터층의 반사스펙트럼 및 도 2에서 청 필터층, 녹 필터층의 반사스펙트럼을 발췌하여 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 각 필터층의 형성공정도이고, 도 5는 본 발명에 따른 칼라음극선관의 형광막 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 칼라음극선관의 색구현성을 CIE 색좌표를 통해 종래품과 비교한 그래프이다.

본 발명에 따른 칼라음극선관은 칼라 필터를 각 형광체층과 동색 계열로 전부 형성하지 않으면서도 이와 거의 대등한 콘트라스트 특성 및 휘도 특성을 발현함과 아울러 각 형광체층의 색순도 특성을 향상시키고자 종래 구조의 청 필터층 및 녹 필터층 자리에 2색 이상의 혼합 필터층을 형성한 것이다.

즉, 패널 상면에 스트라이프 또는 도트 형상으로 블랙매트릭스를 형성하고, 블랙매트릭스 사이의 공간 중 2/3는 2색 이상의 혼합 필터층을, 나머지 1/3은 적 필터층을 형성한 후 혼합 필터층의 상면에는 청 형광체층 및 녹 형광체층을 교번으로 형성하고, 적 필터층의 상면에는 적 형광체층을 형성하는 것이며, 이때 혼합 필터층은 도 3과 같이 청 형광체층의 주파장인 450㎚와 녹 형광체층의 주파장인 535㎚에서의 광투과율이 60% 이상이 되도록 조성되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 이를 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 블랙매트릭스(2)가 형성된 패널(1)의 내면에 청색 안료인 미립자의 코발트블루(CoO-Al₂O₃)를 주성분으로 하여 녹색 안료인 미립자의 코발트그린(ZnO-TiO₂-NiO-CoO)이나 적색 안료인 미립자의 산화철(Fe₂O₃)을 순수와 분산제로 수분산시킨 혼합 안료 분산액과, 폴리비닐알코올(PVA)과, 감광액인 중크롬산암모늄(ADC) 혹은 중크롬산나트륨(SDC)을 포함하는 혼합 필터 슬러리(3gb)를 도포·건조하고, 녹 형광체층(4G) 및 청 형광체층(4B)이 형성될 부분을 자외선으로 노광한 후 순수를 이용, 일정 현상압으로 현상하여 녹색 및 청색 위치에 혼합 필터층(3GB)을 형성한다.

이어서, 적색 안료인 미립자의 산화철(Fe₂O₃)을 순수와 분산제로 수분산시킨 적색 안료 분산액과, 폴리비닐알코올(PVA)과, 감광액인 중크롬산암모늄(ADC) 혹은 중크롬산나트륨(SDC)을 포함하는 적 필터 슬러리(3r)를 패널(1) 내면에 도포·건조한 후 적색 부분만 노광하고, 감광되지 않은 부분을 순수로 현상하여 적 필터층(3R)을 형성하거나,

도면상에 도시되지 않은 다른 방법으로, 폴리비닐알코올(PVA)과 감광액인 중크롬산암모늄(ADC) 혹은 중크롬산 나트륨(SDC)을 포함하는 포토레지스터를 패널 내면에 도포·건조하고 녹색 및 청색 위치를 자외선으로 노광한 후 순수로써 현상하여 포토레지스트막을 형성한 다음 적색 안료인 미립자의 산화철(Fe₂O₃)을 순수와 분산제로 수분산시킨 적색 안료 분산액을 그 상면에 도포·건조하고 과산화수소수(H₂O₂), 암모니아(NH₄OH) 등을 포함하는 에칭액으로 감광되어 있는 포토레지스터막을 해리시킨 후 강한 현상압으로 현상하여 적 필터층(3R)을 형성할 수도 있다.

이때, 상기 적색 안료 분산액에 첨가되는 산화철(Fe₂O₃)의 농도는 5∼25wt% 정도가 적당하며, 이는 산화철(Fe₂O₃)의 농도가 5wt% 이하이면 적 필터층(3R)의 투과 특성이 미약하여 선택 투과 특성이 저하되고, 25wt% 이상이면 미립자의 안료를 분산하기 어려울 뿐만 아니라 필터 투과 특성이 너무 강해 선택투과 특성은 향상되나 휘도가 크게 저하되며, 폴리비닐알코올(PVA)과 같은 필름 형성이 용이한 고분자물질이 없어 스핀 도포에 의한 막 얼룩의 발생이 높은 문제가 있기 때문이다.

또한, 상기 혼합 안료 분산액에 첨가되는 코발트 블루(CoO-Al₂O₃)와, 코발트그린(ZnO-TiO₂-NiO-CoO) 또는 산화철(Fe₂O₃)의 농도는 5∼20wt% 정도가 적당한데, 만일 농도가 5wt% 이하이면 혼합 필터층(3GB)의 투과 특성이 미약하여 원하는 선택 투과 효과를 얻을 수 없고, 20wt% 이상이면 미립자의 안료를 분산하기 어려울 뿐만 아니라 필터 투과 특성이 너무 강해 선택 투과 특성은 향상되나 휘도가 크게 저하되는 문제가 있다.

아울러, 상기 적색 안료 분산액 또는 혼합 안료 분산액에 첨가되는 코발트 블루(CoO-Al₂O₃), 코발트그린(ZnO-TiO₂-NiO-CoO), 산화철(Fe₂O₃)은 그 입경이 100㎚ 이하의 것을 사용해야 하며, 입경이 100㎚ 이상이 되면 입자가 너무 커서 깨끗한 필터 형성이 어려울 뿐만 아니라 필터 표면이 거칠어져 선택 투과 특성을 저하시킬 수 있다.

상기와 같이 적 필터층(3R) 및 혼합 필터층(3GB)을 형성한 다음에는 3색 형광체를 이용하여 통상의 슬러리법으로 적 필터층(3R)의 상면에는 적 형광체층(4R)을 형성하며, 혼합 필터층(3GB)의 상면에는 녹 형광체층(4G) 및 청 형광체층(4B)을 교번으로 형성하게 된다.

이 경우 적 형광체층(4R) 및 청 형광체층(4B)은 휘도 향상을 위해 안료가 부착되지 않은 형광체를 사용함이 바람직하다.

이에 반해, 혼합 필터층(3GB)을 형성하기 위한 혼합 안료 분산액에 안료의 농도를 5wt% 이하로 적용할 경우에는 청색 영역의 선택투과특성 향상을 위해 청색 안료인 코발트 블루(CoO-Al₂O₃)를 소량 부착한 청 형광체를 사용하여 청 형광체층(4B)을 형성할 수 있다.

이때, 청 형광체에 부착되는 코발트 블루(CoO-Al₂O₃)는 형광체 무게에 대해 1wt% 이하로 적용함이 바람직하며, 만일 그 부착량이 1wt% 이상일 경우에는 안료의 양이 너무 많아 형광체 입자에서의 발광의 일부가 안료에 흡수되어 휘도 특성이 저하되며, 칼라음극선관 구동시 청색에 전류가 많이 걸려 전류를 많이 소모하므로 칼라음극선관의 수명을 단축하는 문제가 발생된다.

이와 같이 하면, 종래의 녹색, 청색, 적색의 위치에 필터층을 동색 계열로 각각 형성하던 것과 비교할 때 필터 형성공정이 간단하여 재료비 절감 및 생산성 향상을 얻을 수 있다.

또한, 혼합 필터층(3GB)은 청 형광체층(4B)의 주발광 파장 영역인 450㎚와 녹 형광체층(4G)의 주발광 파장 영역인 535㎚에서의 평균 광투과율이 60% 이상이 되도록 조성된 것이므로 이 부근에서는 높은 광투과율을 나타내며, 그 이외의 영역에서는 외광을 흡수하여 고콘트라스트를 구현할 수 있다.

아울러, 혼합 필터층(3GB)은 가장 잘 보이는 550∼630㎚ 파장영역의 광흡수율이 높은 특성을 가지므로 청 형광체층(4B)에서 발광하는 광과 녹 형광체층(4G)에서 발광하는 광 모두에서 광투과율이 높아 휘도 저하량이 적으며, 외광에 대한 550∼630㎚ 파장영역의 광흡수율이 높아 스크린의 외광반사를 줄여 줌으로써 휘도 특성 및 콘트라스트 특성을 모두 향상시킬 수 있다.

도 6은 CIE 색좌표를 통해 본 발명에 따른 색구현성을 종래와 비교한 것으로, 본 발명에 따른 필터 구조는 청 필터층(3B)과 녹 필터층(3G)을 각각 적용하는 종래 구조와 비교할 때 스크린의 휘도 특성 및 콘트라스트 특성 면에서는 거의 같은 수준을 가지면서도 청색과 녹색 위치에 형성된 혼합 필터층(3GB)에 의해 녹 형광체층(4G)에서 발광되는 광에 대한 선택적 흡수 상태를 보면, 혼합 필터층(3GB)이 녹 필터층(3G)에 비해 단파장 영역의 광투과율이 높으므로 녹 형광체층(4G)의 발광색을 녹색 영역으로 이동시킬 수 있어 녹색 재현성이 우수하게 나타난다.

한편, 각 필터층(3R)(3GB) 및 각 형광체층(4R)(4G)(4B)이 형성되는 패널(1)로는 투과율이 종래보다 높은 40∼85%인 것을 사용함이 바람직하며, 만일 40% 이하인 것을 사용할 경우에는 적 필터층(3R) 및 혼합 필터층(3GB)에 의해 콘트라스트 특성은 크게 향상되나 휘도 저하가 심하게 발생되며, 85% 이상인 것을 사용할 경우에는 패널(1)의 투과율이 너무 높아 휘도 특성은 크게 상승하나 콘트라스트 특성이 크게 저하된다.

여기서, 패널(1)의 투과율이 너무 높은 경우 그 투과율을 떨어뜨리기 위하여 패널(1)의 외면에 착색 코팅을 하거나, 착색 필름을 부착할 수 있다.

즉, 패널(1)의 외면에 착색 코팅층 또는 착색 필름막(6)을 형성함으로써 적정의 콘트라스트 특성을 구현할 수 있도록 한 것인데, 이때 착색 코팅액은 투과율을 낮게 조성해야 하며, 코팅 후 얼룩 등이 발생되지 않는 균일한 착색 코팅층 또는 착색 필름막(6)이 형성되도록 주의해야 한다.

마지막으로, 3색 형광체층(4R)(4G)(4B)이 형성되면 그 상면에 전자빔의 후면 방향 이탈을 방지하기 위한 금속반사막인 알루미늄막(5)을 증착하면 도 5와 같이 최종적으로 형광막이 완성된다.

아래의 표 1은 블랙매트릭스(2)가 형성된 패널(1) 내면에 적색 안료를 10wt% 첨가한 적색 안료 분산액과 청색 안료를 9wt%, 녹색 안료를 1wt% 첨가한 혼합 필터 슬러리를 이용하여 적 필터층(3R) 및 혼합 필터층(3GB)을 형성하고, 그 상면에 안료가 부착되지 않은 적, 청, 녹 형광체층(4R)(4G)(4B)을 형성하여 음극선관을 제작한 후 패널(1) 외면에 착색 코팅층(6)을 형성하여(실시예 1) 종래 안료 부착 형광체를 적용한 칼라음극선관(종래품 1), 3색 형광체층 및 동색 계열의 칼라 필터를 각각 갖는 칼라음극선관(종래품 2)과 스크린 특성을 비교한 것이다.

표 1

	종래품 1	종래품 2	실시예 1
색 재현성	100	107	113
휘도	100	120	120
콘트라스트 비	100	100	100

상기한 표 1과 같이 본 발명에 의한 형광막은 휘도의 경우 동일 콘트라스트 비를 기준으로 할 때 20% 정도 향상됨을 알 수 있고, 또한 색 재현성이 종래 대비 10% 이상 커지게 되어 색순도가 우수한 스크린을 구현할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서 표시 화면에서 콘트라스트를 향상시키기 위해 3색 형광체층과 동색 계열의 3색 필터층을 전부 형성한 것과 달리, 본 발명은 적 형광체층과 패널의 사이에는 적 필터층을 형성하고, 청 형광체층 및 녹 형광체층과 패널의 사이에는 2색 이상이 혼합된 혼합 필터층을 형성한 것을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 적 필터층 및 혼합 필터층에 의해 고 콘트라스트 특성을 얻을 수 있고, 혼합 필터층에 의해 녹색 발광색의 주파장 영역이 단파장 영역으로 이동됨에 따라 색순도가 향상되며, 무안료의 적 형광체층과 청 형광체층에 의해 고 휘도를 얻을 수 있는 이점이 있다.

또한, 형광막 형성 공정이 단순화되어 제조원가의 절감 및 생산성 향상을 함께 얻을 수 있는 이점이 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 의하면 적 필터층 및 혼합 필터층에 의한 콘트라스트 특성의 향상, 혼합 필터층에 의해 녹색 발광색의 주파장 영역이 단파장 영역으로 이동함에 따른 색순도 특성의 향상, 안료를 부착하지 않은 형광체를 사용함에 따른 휘도 특성의 향상을 함께 구현할 수 있으며, 공정이 단순화되어 제조원가 절감 및 생산성 향상을 함께 얻을 수 있는 효과가 있다는 것이다.

Claims (10)

1. 소정의 광투과율을 가진 패널 상면에 외부광 흡수층인 블랙매트릭스가 형성되고, 상기 블랙매트릭스가 형성된 패널의 상면에 발광 화소인 적, 녹, 청의 형광체층이 형성된 칼라음극선관의 형광막에 있어서:

   (1) 상기 적 형광체층과 상기 패널 사이에는 상기 적 형광체층의 발광 영역 이외의 파장에 대해 광을 선택적으로 흡수하는 적 필터층이 형성되며;

   (2) 상기 청 형광체층과 상기 패널의 사이 및 상기 녹 형광체층과 상기 패널의 사이에는 파장 450㎚와 535㎚에서의 광투과율이 60% 이상이 되도록 적색과 녹색 중 적어도 하나와 청색이 혼합된 적어도 2색 이상의 혼합 필터층이 형성된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 적 형광체층 및 상기 청 형광체층은 안료가 부착되지 않은 형광체로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 패널 내/외면 중 어느 일면에는 착색 코팅층 또는 착색 필름막이 형성된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 구조.
4. 제 4 항에 있어서,

   상기 패널의 광투과율은 40∼85%인 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 구조.
5. 소정의 광투과율을 가진 패널 내면에 외부광 흡수층인 블랙매트릭스, 광 선택투과 특성을 가진 필터층, 화소를 이루는 형광체층을 순차적으로 형성하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법에 있어서:

   (1) 상기 패널 내면에 포토레지스터막을 형성한 후 적색 안료를 수분산시킨 적색 안료 분산액을 그 위에 도포하고 에칭하거나, 상기 적색 안료를 수분산시킨 적색 안료 분산액을 포함한 적 필터 슬러리액을 상기 패널 내면에 도포하고 노광·현상하는 방법 중 선택된 어느 하나로 적 필터층을 형성하는 단계;

   (2) 상기 적색 안료 또는 녹색 안료 중 적어도 하나와 청색 안료를 수분산시킨 혼합안료 분산액을 포함한 혼합 필터 슬러리액을 상기 패널 내면에 도포하고 노광·현상하여 혼합 필터층을 형성하는 단계; 및

   (3) 상기 적 필터층의 상면에는 적 형광체층을 형성하고, 상기 혼합 필터층의 상면에는 청 형광체층 및 녹 형광체층을 교번으로 형성하는 단계를 포함한 칼라음극선관의 형광막 형성방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 적색 안료는 산화철(Fe₂O₃)을 포함하며;

   상기 녹색 안료는 코발트그린(ZnO-TiO₂-NiO-CoO)을 포함하고;

   상기 청색 안료는 코발트블루(CoO-Al₂O₃)를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 적색 안료, 녹색 안료, 및 청색 안료는 입경이 100㎚ 이하의 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 적색 안료 분산액에는 상기 적색 안료가 5∼25wt%의 함량비로 첨가되며;

   상기 혼합안료 분산액에는 상기 청색 안료 및 상기 녹색 안료가 5∼20wt%의 함량비로 첨가된 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 적 형광체층 및 상기 청 형광체층은 안료가 부착되지 않은 형광체를 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법.
10. 제 5 항에 있어서,

    상기 패널은 광투과율이 40∼85%인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 칼라음극선관의 형광막 형성방법.